本書內(nèi)容主要包括：緒論，流體靜力學(xué)，流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)，流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，相似理論與量綱分析，流動(dòng)阻力與水頭損失，有壓管路、孔口和管嘴的水力計(jì)算，黏性流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，工程湍流及其應(yīng)用，計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，氣體的一元流動(dòng)，縫隙流動(dòng)。
流體力學(xué)是長期以來人們?cè)诶昧黧w的過程中逐漸形成的一門學(xué)科, 起源于阿基米德對(duì)浮力的研究。流體力學(xué)是高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。
面對(duì)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展, 按照“寬口徑、重基礎(chǔ)” 教學(xué)改革的基本要求, 本書將基本概念、基礎(chǔ)理論與流體力學(xué)在工程技術(shù)中的應(yīng)用相結(jié)合, 試圖提供一本講解簡練、內(nèi)容豐富、特色鮮明的機(jī)械類工程流體力學(xué)教材。本書共13 章, 包括緒論, 流體靜力學(xué), 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ), 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ), 相似理論與量綱分析, 流動(dòng)阻力與水頭損失, 有壓管路、孔口和管嘴的水力計(jì)算, 黏性流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ), 工程湍流及其應(yīng)用, 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ), 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù), 氣體的一元流動(dòng), 縫隙流動(dòng)。為便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí), 本書章后習(xí)題附有參考答案, 掃描二維碼即可查看。
本書為機(jī)械類專業(yè)、能源與動(dòng)力工程專業(yè)本科生教材, 也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。
本書由江蘇大學(xué)聞建龍教授主編。書中第一、二、三、四、五、六、七章由聞建龍編寫, 第八、九、十章由王貞濤編寫, 第十一、十二、十三章由王曉英編寫。本書主審羅惕乾教授仔細(xì)審閱了原稿, 提出了許多寶貴建議。
限于編者水平, 書中錯(cuò)誤和不妥之處懇請(qǐng)讀者給予批評(píng)指正。
編 者
前言
第一章 緒論 1
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 1
第一節(jié) 概述 1
第二節(jié) 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 2
第三節(jié) 作用在流體上的力 3
第四節(jié) 流體的主要物理性質(zhì) 4
第五節(jié) 流體的黏性 7
習(xí)題 11
第二章 流體靜力學(xué) 12
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 12
第一節(jié) 流體靜壓強(qiáng)及其特性 13
第二節(jié) 流體平衡的微分方程 13
第三節(jié) 流體靜力學(xué)基本方程 16
第四節(jié) 絕對(duì)壓強(qiáng)、計(jì)示壓強(qiáng)和液柱式
測壓計(jì) 19
第五節(jié) 液體的相對(duì)平衡 22
第六節(jié) 平衡液體對(duì)壁面的作用力 23
習(xí)題 27
第三章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ) 31
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 31
第一節(jié) 描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法 31
第二節(jié) 流體運(yùn)動(dòng)的基本概念 33
第三節(jié) 連續(xù)性方程 38
第四節(jié) 流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)分析 41
習(xí)題 46
第四章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 48
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 48
第一節(jié) 理想流體的運(yùn)動(dòng)微分方程 48
第二節(jié) 伯努利方程 50
第三節(jié) 動(dòng)量方程 56
第四節(jié) 動(dòng)量矩方程 59
習(xí)題 60
第五章 相似理論與量綱分析 63
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 63
第一節(jié) 相似理論 63
第二節(jié) 量綱分析 72
習(xí)題 76
第六章 流動(dòng)阻力與水頭損失 78
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 78
第一節(jié) 流體運(yùn)動(dòng)的兩種流動(dòng)狀態(tài) 79
第二節(jié) 圓管中的層流 82
第三節(jié) 圓管中的湍流 85
第四節(jié) 管路中的沿程水頭損失 88
第五節(jié) 管路中的局部水頭損失 92
習(xí)題 94
第七章 有壓管路、孔口和管嘴的水力
計(jì)算 97
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 97
第一節(jié) 有壓管路的水力計(jì)算 97
第二節(jié) 管路中的水擊 104
第三節(jié) 孔口與管嘴出流 108
習(xí)題 111
第八章 黏性流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 114
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 114
第一節(jié) 黏性流體運(yùn)動(dòng)微分方程 114
Ⅴ
第二節(jié) N-S 方程的精確解 118
第三節(jié) 邊界層概念 119
第四節(jié) 層流邊界層的微分方程 121
第五節(jié) 邊界層動(dòng)量積分關(guān)系式 122
第六節(jié) 平板邊界層的近似計(jì)算 123
第七節(jié) 曲面邊界層的分離及阻力 128
習(xí)題 130
第九章 工程湍流及其應(yīng)用 132
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 132
第一節(jié) 湍流的定義及分類 132
第二節(jié) 時(shí)均運(yùn)算法則及指標(biāo)表示法 134
第三節(jié) 雷諾方程 136
第四節(jié) 零方程模型 139
第五節(jié) 一方程模型 141
第六節(jié) k-ε 兩方程模型 142
習(xí)題 146
第十章 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ) 147
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 147
第一節(jié) 概述 147
第二節(jié) 通用微分方程 149
第三節(jié) 有限差分法 150
第四節(jié) 有限體積法 156
習(xí)題 162
第十一章 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù) 164
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 164
第一節(jié) 流動(dòng)參數(shù)測量 164
第二節(jié) 流動(dòng)顯示技術(shù) 172
第三節(jié) 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備 176
習(xí)題 179
第十二章 氣體的一元流動(dòng) 180
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 180
第一節(jié) 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 180
第二節(jié) 聲速和馬赫數(shù) 182
第三節(jié) 可壓縮氣體一元流動(dòng)基本方程 186
第四節(jié) 一元恒定等熵氣流的基本特性 188
第五節(jié) 一元等熵氣流在變截面管道中的
流動(dòng) 191
習(xí)題 195
第十三章 縫隙流動(dòng) 197
本章要點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 197
第一節(jié) 平行平面縫隙與同心環(huán)形縫隙 197
第二節(jié) 偏心環(huán)形縫隙 202
第三節(jié) 平行圓盤縫隙 204
第四節(jié) 傾斜平面縫隙 206
習(xí)題 208
參考文獻(xiàn) 211
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